1617-90-9 / 長春胺治療角膜炎的機制研究

脂多糖（LPS）誘導的角膜炎是一種具有傳染性的眼部疾病，相關的炎癥響應因子常常會導致組織損傷甚至視力喪失。長春胺是一種植物生物堿，作為末梢血管擴張劑應用于臨床。本文研究了長春胺通過抑制脂多糖誘導的人角膜上皮細胞(HCEC)炎癥反應和氧化應激水平，從而起到保護作用。分別用不同濃度的脂多糖和長春胺處理人角膜上皮細胞，測定細胞存活率、活性氧（ROS）水平、以及相關基因的表達（白細胞介素-6、白細胞介素--8、白細胞介素-1β、腫瘤壞死因子-α、轉化生長因子-β）。通過測定丙二醛、總抗氧化能力、谷胱甘肽以及超氧化物歧化酶水平來測定長春胺抗氧化能力。同時也研究了脂多糖處理后的人角膜上皮細胞中，長春胺對細胞內的硫氧還蛋白氧化還原酶（TrxR）及其他抗氧化蛋白的作用。

結果顯示，長春胺能夠保護人角膜上皮細胞免受脂多糖誘導的細胞活力減退，改善炎癥反應。長春胺通過提高ROS水平，調節SOD，T-AOC，GSH和MDA的水平，發揮極強的抗氧化能力。同時，長春胺通過降低IL-6，IL-8，IL-1β，TNF-α，TGF-β 的表達水平發揮抗炎作用。長春胺激活細胞內硫氧還蛋白氧化還原酶活性。這些發現均證明，長春胺在脂多糖誘導的氧化應激及炎癥反應中發揮積極作用，在脂多糖誘導的角膜炎中起到保護眼角上皮細胞方面是十分有益的。

實驗結果

長春胺對LPS處理后的HCEC細胞活性的作用

如圖A所示，LPS濃度越高細胞活性越低。10μg/mL LPS處理24h后，細胞存活率僅為52.2%，當LPS為20，50，100μg/mL時，細胞存活率分別為32.3%，20.1%和14.6%。圖B顯示了不同濃度長春胺對LPS引起的細胞凋亡具有保護作用。

長春胺降低LPS處理的HCEC中ROS水平及氧化應激水平

LPS處理的HCEC細胞中的活性氧（ROS）水平顯著增加。長春胺可顯著降低其ROS水平，且呈劑量依賴型。長春胺濃度為40和80μM時，ROS水平顯著低于對照組（P<0.01）。

LPS處理的細胞中丙二醛（MDA）水平顯著提高，總抗氧化能力（T-AOC）和超氧化物歧化酶（SOD）水平顯著降低。而在長春胺存在下，MDA水平顯著減低，T-AOC和SOD水平顯著增加，且呈劑量依賴型。

長春胺對LPS處理的HCEC中的炎癥相關因子表達情況的影響

實時定量PCR結果顯示，LPS可顯著增加 IL-6，IL-8，IL-1β，TNF-α和 TGF-β的表達量。與LPS處理的細胞相比，長春胺存在前提下，以上相關基因的表達量顯著降低。

長春胺激活了HCEC細胞中TrxR的活性

該研究評估了長春胺對LPS處理的HCEC細胞中硫氧還蛋白（Trx），硫氧還蛋白還原酶（TrxR），谷胱甘肽還原酶（GR）和谷胱甘肽過氧化物酶（GPx）的作用。LPS顯著抑制細胞TrxR活性，而長春胺則提高TrxR活性。Trx，GR和GPx三者的活性不受LPS和長春胺的影響。結果顯示提高TrxR 活性可能是長春胺抗氧化作用的機制之一。

長春胺對 Trx，TrxR，GR 和GPx表達水平的影響

免疫印跡結果顯示，Trx，TrxR，GR 和GPx表達水平不受LPS和長春胺的影響。結果證明TrxR活性與其表達量的變化無關。

結 論

本研究證明了LPS確實可以誘導角膜上皮細胞產生炎癥反應和氧化應激反應。長春胺通過激活TrxR可有效降低炎癥介質的產生以及氧化應激水平。對于長春胺對Trx系統在角膜炎中作用還需要進一步的研究。

參考資料：

Li Wu etc. Vincamine prevents lipopolysaccharide induced inflammation and oxidative stress via thioredoxin reductase activation in human corneal epithelial cells. Am J Transl Res 2018;10(7):2195-2204.